孫思思

南京市環(huán)境監(jiān)測中心站

空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點位優(yōu)化探討

孫思思

南京市環(huán)境監(jiān)測中心站

對于空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點設(shè)置來講，在環(huán)境工程的分析中占據(jù)了非常重要的作用，所以對于空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點位的優(yōu)化探討成了以后發(fā)展的需求。在進行空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點的優(yōu)化布點中，網(wǎng)格實測法是其中很重要的方法之一。

空氣質(zhì)量；自動監(jiān)測點；網(wǎng)格實測法；優(yōu)化探討

1 引言

在進行空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點的優(yōu)化布點的過程中，需要遵循一定的原則，布點的方法也需要按照一定的步驟來進行，下面我們就要著重介紹優(yōu)化布點的原則以及方法。

2 優(yōu)化布點的原則

對于優(yōu)化布點的原則來講，其選出的點位必須具有代表性，能夠代表一個城市整體的空氣質(zhì)量水平，以及空氣中污染物的成分，還有就是隨著時間變化，季節(jié)變化中質(zhì)量的變化規(guī)律。對于選出的優(yōu)化點來講，在進行點位的選擇的時候，其點位覆蓋區(qū)域不僅僅要大，而且還要均勻，并且還要結(jié)合城市實際的污染的分布以及當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鞯冗@些因素來進行布點。確定的優(yōu)化選擇的點，必須要具有可操作性性，周圍必須要有方便使用的電源以及便利的交通。并且優(yōu)化布點的坐落位置必須要滿足大氣監(jiān)測技術(shù)規(guī)范的要求。

3 優(yōu)化布點的方法

對于優(yōu)化布點的方法主要包括以下幾個部分：

3.1 技術(shù)路線

優(yōu)化布點的技術(shù)路線主要是利用高數(shù)中的抽樣誤差定理來進行的，采用的是幾何圖形均勻布點法來進行。其方法就是將整個城市的地表圖看成是一個圖形，在采樣精度相同的情況下，在城市的各個點中進行采樣，然后再進行均值的計算，將環(huán)境中某一污染指標(biāo)的采樣平均值與其實際值之間的誤差會比較小，采樣均值更加貼近實際值，所以在進行優(yōu)化布點中可以使用網(wǎng)格實測法來進行。

3.2 網(wǎng)格設(shè)計

對于網(wǎng)格設(shè)計來講，要結(jié)合需要進行檢測空氣質(zhì)量的城市的實際情況來進行。城市范圍的大小直接決定了網(wǎng)格設(shè)計的維度密度，將整個城市的地表范圍進行網(wǎng)格的繪制，然后在將檢測點設(shè)置在整個網(wǎng)格中央的位置，測量的高度也需要考慮當(dāng)?shù)氐慕ㄖ锏母叨?，以及汽車等交通工具的影響，保證監(jiān)測點的位置是處于氣流不受阻礙的位置。對于優(yōu)化點樹木的選擇，應(yīng)按照城市實際需求以及城市占地面積來進行選擇。

3.3 監(jiān)測指標(biāo)的選擇以及分析方法

對于檢測指標(biāo)的選擇以及分析方法來講，主要是根據(jù)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)，氣候狀況，實際的生產(chǎn)生活方式來進行選擇。

比如說對于北方來講，在冬天影響空氣質(zhì)量最主要的問題就是由于取暖供熱燃燒煤所產(chǎn)生的污染，交通運輸多產(chǎn)生的廢棄物等等。就以江蘇徐州的一個小城鎮(zhèn)為例，監(jiān)測指標(biāo)的選擇主要是二氧化硫，二氧化氮，PM10，PM2.5這樣四個比較具有代表性的指標(biāo)。分析的方法按照國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進行。

3.4 監(jiān)測時段的選擇

對于監(jiān)測時段的選擇來講，也要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進行。

根據(jù)以往的經(jīng)驗以及數(shù)據(jù)顯示，在北方空氣污染比較嚴(yán)重的兩個季節(jié)就是春季以及冬季，但是考慮到種種的外界因素以及經(jīng)濟因素，所以選擇冬季這一個季度進行監(jiān)測，在進行監(jiān)測的時候，不需要連續(xù)不斷的進行監(jiān)測，可以設(shè)立工作日，按照一定的時間來進行。比如說就徐州而言，污染比較嚴(yán)重的就是在1,2月份，所以在監(jiān)測時，1,2月份時間段長點，其余月份短點，遇到一些特殊天氣的時候也需要進行監(jiān)測，以此來保證監(jiān)測到的數(shù)據(jù)更具有可靠性以及代表性。

3.5 優(yōu)化組的優(yōu)選

對于二氧化硫，二氧化氮，PM2.5，PM10進行監(jiān)測的時候，要記錄每個網(wǎng)格點，每天的監(jiān)測值，這樣就可以為點位的選擇提供了足夠充足的信息量，對于點位優(yōu)選數(shù)據(jù)的處理主要包括以下幾個步驟：

日均值：對于每一個監(jiān)測指標(biāo)來講，需要分別對監(jiān)測點每日的日平均值進行計算和全部監(jiān)測時間段的日均值，取得城區(qū)全部監(jiān)測點的每天的日均值和全部時間的城區(qū)日均值，建立點位組合組。

初選：按照建立起來的組合與市日均值來進行相關(guān)系數(shù)的計算，當(dāng)相關(guān)系數(shù)越大時，其就越能夠準(zhǔn)確反映區(qū)域內(nèi)污染物的變化規(guī)律。相關(guān)系數(shù)的取值范圍在0-1之間，當(dāng)相關(guān)系數(shù)超過0.5的時候，說明在置信水平上其相關(guān)性是十分顯著的，以此來進行優(yōu)選組的分析。

4 優(yōu)選結(jié)果的分析

在進行優(yōu)選結(jié)果分析的時候，根據(jù)優(yōu)選條件，對整個的監(jiān)測結(jié)果進行分析，根據(jù)組合數(shù)據(jù)來講，其就要滿足初選條件的硬性要求，也需要滿足優(yōu)選條件，這樣就可以選為監(jiān)測某個城市空氣質(zhì)量的監(jiān)測點。

根據(jù)國家頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測點位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》，每個城市對于監(jiān)測點位數(shù)具有一定的要求，就現(xiàn)代城市來講，在未來的時間內(nèi)，由于城市建設(shè)需要進行拆遷，所以環(huán)保局點位不適合設(shè)置為常年的點位，根據(jù)相關(guān)要求，只需要保留一定的監(jiān)測點位就行。在進行監(jiān)測點位的設(shè)置的時候，需要考慮城市中心位置，中心位置的選取必須具備代表性。比如，對于市中心監(jiān)測點位置進行選取的時候，首先按照規(guī)定選取合適的作為整個城區(qū)的監(jiān)測點，這個監(jiān)測點監(jiān)測到的數(shù)據(jù)可以代表了整個城區(qū)空氣質(zhì)量的好壞，對于城市郊區(qū)的監(jiān)測來講，選用合理地點作為監(jiān)測點，這個監(jiān)測點的選取滿足能兼顧新舊城鄉(xiāng)空氣質(zhì)量變化趨勢的檢測要求。

5 結(jié)語

空氣質(zhì)量監(jiān)測點位的優(yōu)化探討，對于城市空氣質(zhì)量的控制以及環(huán)境工程的分析具有十分重要的意義。對于空氣質(zhì)量監(jiān)測點位設(shè)置，我們采取網(wǎng)格實測法來進行，這種方法的精髓就是通過監(jiān)測到的大量指標(biāo)數(shù)來進行分析，通過初選，綜合優(yōu)選后獲得符合條件的組合組，并進行多種指標(biāo)檢驗，最后確定城市空氣質(zhì)量的檢測點。對于監(jiān)測點位數(shù)目的選取，監(jiān)測指標(biāo)的選擇都應(yīng)該依據(jù)相關(guān)的規(guī)定以及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況（包括地理位置，氣候條件，人們的生產(chǎn)生活方式）來進行選取。本文主要對網(wǎng)格實測法進行簡要的接受，希望讀者對其有簡單的了解。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.037

孫思思（1986--）,女，漢族，河南商丘人，碩士，工程師，研究方向：環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測。